[發明專利]一種飽和黏土的真空制樣裝置及其制樣方法

有效

• 申請號: 201410035221.2
• 申請日: 2014-01-25
• 公開（公告）號: CN103776677A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 齊劍峰;羅會來;賀可強
• 申請（專利權）人: 石家莊經濟學院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 楊欽祥

1.一種飽和黏土的真空制樣裝置，其特征在于：其包括制樣器以及至少一套抽真空裝置；所述抽真空裝置包括蓄水槽（2）和真空泵（1），所述真空泵（1）經壓力管與蓄水槽（2）連通，所述蓄水槽（2）經壓力管與制樣器連通；

所述制樣器為一雙層筒體結構，其包括外壁（6）、與外壁（6）為一體結構的內壁（4）以及密封蓋（12），所述外壁（6）與內壁（4）之間形成的空腔為反濾層空腔（7），由內壁（4）圍成的空腔為土樣腔（13），所述土樣腔（13）的上部設有可移動的密封活塞（11），所述內壁（4）的下半部分設有濾水孔（10）；

在反濾層空腔（7）內設有反濾層（5），在反濾層空腔內設置至少3套濾水管（9），所述濾水管（9）經壓力管與蓄水槽（2）連通，所述濾水管（9）上設有多個圓孔；

所述蓄水槽（2）上設有真空表（14），所述制樣器上面設有閥門（8）。

2.根據權利要求１所述的飽和黏土的真空制樣裝置，其特征在于：所述反濾層（5）由內層和外層構成，內層為直徑1~2mm的粗砂，外層為直徑2~3mm的礫石。

3.根據權利要求１所述的飽和黏土的真空制樣裝置，其特征在于：三套濾水管（9）環繞內壁（4）、且緊貼外壁（6）從上到下設置，上、中、下三套濾水管距密封蓋（12）的距離分別為150㎜、75㎜、0㎜；

所述濾水管（9）為PVC管或鋼管，直徑為20mm，所述圓孔的直徑為1mm，所述圓孔沿管長方向間距為10mm，環向間隔角度為45°。

4.根據權利要求3所述的飽和黏土的真空制樣裝置，其特征在于：所述抽真空裝置設置2套，3套濾水管（9）兩側各借助一個四通分別與蓄水槽（2）經帶閥門的壓力管連通。

5.根據權利要求１所述的飽和黏土的真空制樣裝置，其特征在于：所述濾水孔（10）為均勻分布的直徑0.8mm的圓孔，濾水孔（10）沿土樣腔（13）的高度方向間距為2mm，環向間隔角度為15°。

6.一種飽和黏土制樣方法，其特征在于：所述制樣方法借助權利要求1所述的制樣裝置來完成，該制樣方法包括以下步驟：

?(1)?配制泥漿

配制的泥漿的含水率在液限的1.2~2.5倍，取研究區黏土或人工配制黏土，將其烘干、碾碎后，過1mm的土工篩，去除顆粒較大的石子、樹根等雜物，加一定量的水浸泡3~5天后，用攪拌機攪拌均勻，配制成含水率合適的泥漿；

加水質量的計算方法按式：????????????????????????????????????????????????計算，

式中m_w為加水的質量；m_s為烘干土的質量；w_L為黏土的液限；

(2)?連接管路

將制樣裝置中的壓力管（3）與蓄水槽（2）、真空泵（1）、制樣器連接好，保持管路暢通；

(3)?制樣器的布置

將制樣器倒置，在反濾層空腔（7）中放置反濾層（5），將土工布制成的圓筒緊貼土樣腔壁，放置在土樣腔（13）內，倒入制備好的泥漿，擰緊底部的密封蓋（12）；然后將制樣器放正，打開閥門（8），向反濾層空腔（7）灌滿清水，并記錄灌入清水的體積；然后打開真空泵（1）開始抽吸制樣，抽吸穩定時，真空表（14）保持在97±2kPa，抽吸3~5天即可制成所需試樣；

?(4)?切削成樣

抽吸結束后，打開閥門（8），擰開底部的密封蓋（12），將試樣和土工布一起從土樣腔（13）中取出，將土樣在三軸切削器上切削成所需試樣，即可進行土工測試；同時，利用切削掉的不同部位的土，進行含水率測試，比較試樣是否均勻，飽和度是否達到要求。